Средства реализации сетей.

В структуре сети любого масштаба легко выделить основные компоненты, без которых она не может быть реализована. Это, прежде всего:

· Аппаратные средства, которые включают: компьютеры абонентских узлов, оборудование для организации доступа абонентов к коммуникационной среде, сетевые устройства.

· Телекоммуникационные компоненты, содержащие коммуникационную среду, средства управления этой средой.

· Программное обеспечение, включающее средства реализации клиентских компонентов, обеспечивающих доступ к общесетевым серверным ресурсам в рамках классической «клиент-серверной» архитектуры либо Web-архитектуры, а также средства реализации серверной части, реализующей хранение общесетевых данных и приложений, обработку запросов к ним со стороны клиентов и управление режимами клиентского доступа.

Поясним назначение и функции наиболее важных компонентов сети:

§ аппаратные сетевые средства, среди которых основными являются: ^{[30] )}

§ Хост-компьютер или информационный сервер. Это основное хранилище информационных ресурсов общесетевого назначения. В качестве хост-компьютера обычно используетсямощная высокоскоростная ЭВМ с хорошей процессорной системой, большой (по объемам) внутренней и внешней памятью, развитой многоканальной системой внешнего доступа, мощными средствами обслуживания большого потока клиентских запросов к информационным ресурсам сервера.

§ Сетевой адаптер. Онпредназначены для сопряжения компьютера со средой передачи данных (кабелями, радиоканалом, оптоволкном и прочее ) с учетом принятых в данной сетевой технологии правил обмена информацией.

§ Трансивер (transceiver) или приемопередатчик, которыйобеспечивает двунаправленную передачу сигналов, несущих передаваемые данные, между адаптером и сетевой кабельной системой или физической средой передачи сигналов, либо между двумя сегментами (отрезками) коммуникационной системы. Основной функцией трансиверов является усиление сигналов, преобразование их в другую форму, с другими уровнями и характеристиками и даже с другой физической природой.

§ Повторитель (repeater) — выполняет более простые функции, чем трансивер: он обеспечивает восстановление формы сигналов, искаженных при их прохождении по длинной линии связи между сетевыми узлами.

§ Концентратор (Hub) — предназначен для подключения нескольких абонентов сети и, по-существу, выполняет функции нескольких собранных в одном месте повторителей (либо трансиверов). Никой обработки информации они при этом не производят.

§ Коммутатор (Switch), обеспечивающий, кроме выполнения функции объединения кабельной системы сети в едином центре, контроль за передачей сообщений по сети с целью отправки сообщения только в тот сетевой сегмент, где располагается адресат. Для этого коммутатор в реальном времени распознает адрес информационного блока и отправляет его только в соответствующий сегмент. Такой режим позволяет в одной и той же сети одновременно организовать несколько пар взаимодействующих узлов, что при использование концентратора невозможно.

§ Мост(Bridge) — это сетевое устройства, с помощью которого обеспечивается обмен пакетами данных между сетевыми сегментами, реализованными по разным базовым сетевым технологиям с разными стандартами обмена информацией. Мосты также применяются при объединении нескольких однородных сетевых сегментов в единую сеть для оптимизации загрузки сегментов.

§ Маршрутизатор (Router) — одно из самых сложных сетевых устройств и он используется в корпоративных, региональных и глобальных сетях, имеющих однородную смешанную разветвленную топологию с возможностью организации передачи данных между взаимодействующими узлами несколькими альтернативными трассами. Функции маршрутизатора состоят в том, чтобы выбрать оптимальный путь (маршрут) для каждого сообщения передаваемого по такой разветвленной сети. Это делается для избежания чрезмерной нагрузки на отдельные сетевые сегменты, а также для обхода поврежденных участков.

§ Шлюз (Gateway) или межпротокольный шлюз — сетевое устройство, служащее для сопряжения между собой подсетей, сетевых фрагментов, региональных сетей, реализованных на основе принципиально разных по организации и правилам взаимодействия сетевых технологиях, абсолютно несовместимых друг с другом. В этом случае приходится полностью преобразовывать весь поток информации, включая коды, форматы, методы управления и т.д.

Примечание.

Существуют много разных базовых сетевых технологий построения сетевых сегментов, созданных разными производителями. Эти сетевые технологии отличаются топологией сети, физической средой коммуникационной системы, используемыми протоколами обмена информацией, механизмами управления доступом абонентов к коммуникационной среде.

§ Телекоммуникационные компоненты, среди которых важнейшими являются: [31] ⁾

§ Коммуникационная среда — это некоторая физическая система, с помощью которой осуществляется передача данных между удаленными абонентами. В подобной системе организуются физические каналы (физические среды) передачи данных, которые бывают двух типов — закрытые и открытые. В закрытом канале распространение сигналов ограничено данным каналом и, за исключением небольших утечек, сигнал не покидает среду передачи. В открытом канале сигнал передатчика распространяется во всех направлениях, если нет каких-либо физических ограничений. По мере распространения сигнал теряет энергию и сильнее подвергается воздействию естественных помех. Примеры закрытых каналов — двухпроводная система (телефонная «лапша», витая пара), коаксиальный кабель, волновод, оптико-волоконный кабель. Примеры открытых каналов — радиоканал КВ- и УКВ-диапазона, спутниковые системы связи, системы сотовой радиосвязи.

§ Модули коммуникационных интерфейсов, с помощью которых осуществляется сопряжение абонентских узлов, хост-компьютеров, сетевой аппаратуры с коммуникационной средой или с приемопередающим оборудованием. К подобным узлам относятся сетевые адаптеры и трансиверы, а также модемы, с помощью которых реализуются функции сопряжения сетевого узла или сетевого оборудования с аналоговым или цифровым телефонным каналом связи.

§ Приемопередающие оборудование — это аппаратура коммуникационных узлов вычислительной сети общего назначения, обеспечивающее взаимодействие с коммуникационными каналами при приеме и передаче информации, управление режимами работы этих каналов, выполнение контрольно-диагностических процедур при восстановлении работоспособности каналов связи после сбоев и отказов.

§ Телекоммуникационные серверы, основным назначением которых является комплексное управление приемопередающим оборудованием коммуникационных узлов, объединяющих множество разнородных по физической природе каналов связи и являющихся центрами коммутации сообщений, передаваемых по сети.

§ Программное обеспечение, к которому относится: ^{[32] )}

§ Клиентское ПО, основным назначением которого является организация взаимодействия клиентского узла с соответствующими информационными ресурсами серверного узла и интерпретация полученных с сервера данных стандартным образом. Клиентский компьютер в этом случае может обращаться к огромному количеству информационных серверов во всем мире, причем сервером может быть любой подключенный к сети компьютер, на котором запущены соответствующие серверные программы, предоставляющие удаленным пользователям (клиентам) сервисные информационные сетевые услуги в соответствии с установленными специфи кациями.

§ Серверное ПО — это программная система, установленная на серверном узле, основным назначением которой является предоставление определенного информационного сервиса удаленным клиентским компьютерам по их запросам при условии практически одновременного обслуживания множества клиентов, запрашивающих к тому данные, располагаемые в различных частях информационного сервера.

§ Сетевые протоколы, определяющие правила и методы взаимодействия объектов вычислительной сети при установлении межабонентского (межузлового, межсетевого, межсерверного) соединения, выполнении процедур обмена данными и завершении сеанса связи.